張亞明，李端洲 （安徽建工檢測科技集團有限公司，安徽 合肥 230031）

1 工程概況

某肉類食品有限責任公司待宰圈廠房系一層混凝土框架結構，混凝土設計強度 C30，框架柱主要柱間距7200mm×7500mm，柱主要截面尺寸為450mm×450mm，框架梁主要截面尺寸為250mm×500mm，內(nèi)、外墻材料為采用黏土磚，總建筑面積3069m2。

圖1 廠房一層平面及過火區(qū)域劃分圖

圖2 過火后廠房外觀現(xiàn)狀

2 火災溫度場判定

2.1 原因分析

建設單位提供的資料及現(xiàn)場初步調(diào)查表明，2020 年7 月3 日上午10 時該工程發(fā)生火災，火災于7 月3 日下午13 時撲滅，火災持續(xù)時間為3h，起火直接原因為電器短路?；馂那艾F(xiàn)場堆積較多可燃物，有塑料、木材及鋼材等，造成火勢蔓延及火災持續(xù)時間較長。初步調(diào)查顯示鋼筋混凝土構件受損嚴重，現(xiàn)澆板板底大面積混凝土脫落及板底鋼筋露筋；部分框架柱、梁混凝土脫落，構件主筋、箍筋外露；結構層表面顏色變成土黃、灰白；現(xiàn)場部分鋼管已燒熔化。滅火方式主要采用泡沫和冷水澆滅。

2.2 理論火災溫度推定

根據(jù)《建筑構件耐火試驗方法》標準時間-溫度曲線如下所示：

式中：T為火災燃燒t時間后的火場最高溫度；T0為環(huán)境溫度，根據(jù)當時環(huán)境環(huán)境溫度取32℃；t 為燃燒時間，資料顯示，燃燒時間t 取180min。根據(jù)式（1），計算得到火場的最高溫度T=1329℃。

2.3 現(xiàn)場情況火災溫度推定

為便于統(tǒng)計火災后各構件受損情況，對現(xiàn)場進行普查，根據(jù)受火災（高溫）影響程度不同劃分為一類區(qū)域和二類區(qū)域兩個區(qū)域。分別從敲擊情況、構件顏色、構件表面破損情況、構件裂縫情況、露筋情況等判斷火場現(xiàn)場的最高溫度，具體如表1所示。

根據(jù)火場燃燒殘留物、火災持續(xù)時間、通風條件以及混凝土構件受損程度等因素，綜合判定本次火災火場現(xiàn)場中心點溫度及構件表面最高溫度在1000℃以上。

3 構件損傷情況鑒定

3.1 火災對混凝土強度的影響

分別從一類過火區(qū)域和二類過火區(qū)域中抽取具有代表性的框架梁、柱鉆取混凝土芯樣，現(xiàn)場構件過火情況及鉆取芯樣強度見表2。

圖3 現(xiàn)場梁、板構件

圖4 現(xiàn)場梁、柱露筋構件

表1 現(xiàn)場情況及火場現(xiàn)場最高溫度判斷表

表2 過火區(qū)域部分框架梁、柱過火情況及芯樣強度表

根據(jù)表2 可知，選取的部分混凝土構件由于過火后冷水刺激導致混凝土開裂甚至脫落，除取出的混凝土芯樣不成型且有裂縫外，其余鉆取混凝土芯樣試件抗壓強度值在27．5～37．2MPa，部分一類區(qū)域構件芯樣試件抗壓強度值有損失，未達到設計強度等級C30要求，二類區(qū)域構件均達到設計強度。

3.2 火災對鋼筋力學性能影響

火災作用后鋼筋混凝土構件內(nèi)鋼筋的屈服強度、極限強度、延伸率、彈性模量等都隨火災（高溫）作用時鋼筋溫度的升高而降低。本次檢測在外觀受損較重的地方截取部分鋼筋進行試驗，結果見表3。

表3 熱軋光圓鋼筋力學性能試驗匯總表

經(jīng)檢驗，抽檢鋼筋伸長率和彎曲性能滿足該規(guī)格標準要求，但火災后板底鋼筋屈服強度、抗拉強度均有一定程度的降低。

3.3 火災后混凝土構件表面燒傷情況

火災后結構構件的初步鑒定評級，應根據(jù)構件燒灼損傷、變形、開裂（或斷裂）程度按表4所示評定損傷狀態(tài)等級。

根據(jù)以上標準現(xiàn)場部分構件評定結果如表5。

3.4 填充墻砌體損傷情況

填充墻及外墻裝飾構件可根據(jù)外部損傷、構件變形及裂縫等因素評定。

根據(jù)現(xiàn)場普查結果，1～3/A 軸、(1/3)/A～B 軸墻體外粉刷局部脫落，砌筑砂漿強度有所降低，表面熏黑，有較多斜向裂縫，此類構件評定為IV 級；1/H～J 軸墻體外粉刷大面積脫落，砌筑砂漿強度有所降低，有斜向裂縫，此類構件評定為IV級；8～9/(1/B)Z 軸構件外粉刷未脫落，表面熏黑，無或僅有個別斜向裂縫，此類構件評定為III 級；其余構件未受到火災影響，此類構件評定為Ⅰ級。

3.5 災后鑒定

火災后混凝土結構構件的鑒定評級，應根據(jù)混凝土表面顏色、混凝土脫落露筋情況、錘擊反應、裂縫開展情況、受力鋼筋粘結性能、變形等幾個子項進行綜合評定。構件損傷分類評定標準如下：

a 級，未受到火災影響且符合國家現(xiàn)行標準安全性要求，安全，可正常使用，不必采取措施；

b 級，基本符合國家現(xiàn)行標準下限水平要求，尚不影響安全，尚可正常使用，宜采取適當措施；

c 級，不符合國家現(xiàn)行標準要求，在目標使用年限內(nèi)影響安全和正常使用，應采取措施；

d 級，嚴重不符合國家現(xiàn)行標準要求，嚴重影響安全，必須及時或立即加固或拆除。

表4 火災后混凝土構件損傷情況分類表

表5 火災后現(xiàn)場部分混凝土構件損傷情況統(tǒng)計表

依據(jù)上述評價標準結合現(xiàn)場查勘，對該廠房過火區(qū)域內(nèi)構件進行綜合鑒定評級。初步鑒定等級為IV 級的結構構件，詳細鑒定直接評為d 類，初步鑒定等級為其他的結構構件，詳細鑒定直接評為b類或c類。

4 小結

部分構件由于過火后冷水刺激，導致取出的混凝土芯樣不成型且有裂縫。其余鉆取混凝土芯樣試件抗壓強度值在27．5～40．7MPa，部分構件芯樣試件抗壓強度值未達到設計強度等級C30 要求。抽檢鋼筋伸長率和彎曲性能滿足HPB235 標準要求，但火災后板底鋼筋屈服強度、抗拉強度均有一定程度降低。

一類區(qū)域（嚴重燒傷區(qū)域），區(qū)域內(nèi)混凝土構件燒傷嚴重，火場溫度及構件表面溫度約在1000℃以上，混凝土大面積脫落并露筋嚴重，部分構件有斜向裂縫或主筋彎折。在該區(qū)域內(nèi)構件上取芯，芯樣有因過火導致不成型或無規(guī)則裂縫，構件燒傷深度在15～55mm，有效截面損失較多。其中部分框架柱彎折斷裂，構件承載力喪失，嚴重不符合國家現(xiàn)行標準要求，故區(qū)域內(nèi)梁、板和柱構件均評定為d 類。嚴重影響安全，必須立即加固或拆除。

二類區(qū)域（中度燒傷區(qū)域），該區(qū)域混凝土構件，表面混凝土熏黑，淺層混凝土呈淺黃色，敲擊聲較悶，局部混凝土脫落，部分構件有斜向裂縫。燒傷深度在20～40mm，超過保護層厚度，受損類別為c 類，存在安全隱患，需要加固。部分框架柱、板敲擊聲較響亮，未見混凝土脫落和構件變形。構件受損類別為b 類。少數(shù)現(xiàn)澆梁板未過火，構件材料、性能未受到火災影響不必采取措施。

填充墻體有粉刷脫落，砌塊表面酥裂及開裂等，損傷評定為d 類，其余均為熏黑，表面粉刷少量或未脫落，損傷評定為b類或c類。